RS和GIS支持下的长江黄河源区生态环境脆弱性评价
文献类型：学位论文
| 作者 | 计伟 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 江晓波 |
| 关键词 | 江河源区 生态环境脆弱性 RS GIS 空间主成分 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 中文摘要 | 长江黄河源区，也称江河源区，被誉为"中华水塔"和"高寒生物种质资源库"， 不仅是我国重要的水源地，也是长江黄河中、下游和周边地区生态环境安全和区域可持续发展的生态屏障。由于这一地区自然条件恶劣，生态环境具有内在脆弱性，在目前全球变化和人类活动的影响下遭到了一定程度的破坏，主要表现在冰川退缩，湖泊萎缩，草场退化严重，土壤侵蚀、土地沙漠化不断加剧等方面，源区的自然生态平衡和人们的社会经济生活遭到破坏，甚至影响到中下游的广大地区，因此受到社会各方面的关注。论文选择江河源区作为研究区域，开展生态环境脆弱性的评价研究，以期为江河源区的脆弱生态环境研究、生态保护和可持续发展提供科学依据和理论支持。本研究具有理论和现实两重意义：一方面探讨了在RS和GIS技术的支持下对生态环境脆弱性进行定量评价的方法，以提高评价的效率和结果的可信度，为他人进行脆弱生态环境评价研究提供理论参考；另一方面，掌握脆弱生态环境的形成与演化机理及其区域特点，了解源区及其各区域的脆弱程度，有助于因地制宜的利用草地资源，为进行环境保护和建设各种生态环境恢复工程提供科学的依据，对于促进当地可持续发展和维护区域的生态环境安全具有现实意义。论文的主要内容有：1、通过遥感影像解译、统计数据插值以及空间分析等方法，收集和处理了江河源区各种生态环境要素数据，建立江河源区的生态环境脆弱性评价数据库，包括基础地理数据库、资源环境数据库以及社会经济数据库三个子库。2、建立江河源区生态环境脆弱性评价指标体系，探讨和构建生态环境脆弱性评价模型，通过空间主成分分析和聚类分析等方法计算生态环境脆弱性指数。3、根据生态环境脆弱性指数制作江河源区的生态环境脆弱性分区分级图，并进行结果分析。分析2000年-2007年间江河源区生态环境脆弱性的变化趋势，并进一步探索变化的驱动力和机制。研究中一方面利用了RS技术大范围快速获取数据的特点，通过影像的解译和增强获取研究区域的各种植被覆盖信息，并利用多时相的影像检测区域土地覆被的动态变化，为研究区域提供准确而全面的信息；另一方面综合利用GIS的空间分析功能，对空间数据和属性数据进行采集、加工处理，分析研究对象的时空属性和动态变化，并直接编制各种脆弱分布图。研究建立的江河源区生态环境脆弱性评价指标体系包括DEM、坡度、坡向、年均温、降水量、土地覆被类型、NDVI、土壤侵蚀、人口、GDP、载畜密度等11个评价指标。利用空间主成分分析的方法计算得到了江河源区生态环境脆弱性指数，并通过聚类分析对脆弱性指数进行分类，包括微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱以及极重脆弱五个级别。结果表明，2000年，江河源区生态环境微度、轻度脆弱区域面积81 223 km~2，占源区总面积的43％；中度脆弱区域的面积比例分别为44 076 km~2和23．37％；重度、极重脆弱区域的面积和比例分别为63 326km~2和33％。其中，在长江源区，微度、轻度脆弱区域占47．8％，主要分布在西部和北部，重度、极重脆弱区域占25％，主要分布在东南部和东部，整个长江源区的脆弱程度由西向东依次递增；黄河源区的微度、轻度脆弱区域主要分布在西北部，面积只占33％，重度和极重脆弱区域覆盖了西部的南侧和整个黄河源区东部，面积达到48％。整体来看，黄河源区的生态环境脆弱程度高于长江源区。结合2007年数据进行变化检测，结果表明，江河源区生态环境脆弱性程度在91．13％的区域保持不变，3．5％的区域有不同程度的退化，但在5．36％的地区也得到改善。变化的主要类型是微度和极重脆弱区域增加，以及中度和重度脆弱区域减少。源区各县变化最大的依次为曲麻莱县、唐古拉山镇、治多县、玛多县和久治县。对检测结果进行驱动力分析表明江河源区生态环境脆弱性变化的主要原因是全球气候变化背景下的局部地区气温升高、降水量减少。同时人类的过度放牧、修建城镇和道路等活动也在一定程度上加重了生态环境的脆弱程度。 |
| 英文摘要 | 长江黄河源区，也称江河源区，被誉为"中华水塔"和"高寒生物种质资源库"， 不仅是我国重要的水源地，也是长江黄河中、下游和周边地区生态环境安全和区域可持续发展的生态屏障。由于这一地区自然条件恶劣，生态环境具有内在脆弱性，在目前全球变化和人类活动的影响下遭到了一定程度的破坏，主要表现在冰川退缩，湖泊萎缩，草场退化严重，土壤侵蚀、土地沙漠化不断加剧等方面，源区的自然生态平衡和人们的社会经济生活遭到破坏，甚至影响到中下游的广大地区，因此受到社会各方面的关注。论文选择江河源区作为研究区域，开展生态环境脆弱性的评价研究，以期为江河源区的脆弱生态环境研究、生态保护和可持续发展提供科学依据和理论支持。本研究具有理论和现实两重意义：一方面探讨了在RS和GIS技术的支持下对生态环境脆弱性进行定量评价的方法，以提高评价的效率和结果的可信度，为他人进行脆弱生态环境评价研究提供理论参考；另一方面，掌握脆弱生态环境的形成与演化机理及其区域特点，了解源区及其各区域的脆弱程度，有助于因地制宜的利用草地资源，为进行环境保护和建设各种生态环境恢复工程提供科学的依据，对于促进当地可持续发展和维护区域的生态环境安全具有现实意义。论文的主要内容有：1、通过遥感影像解译、统计数据插值以及空间分析等方法，收集和处理了江河源区各种生态环境要素数据，建立江河源区的生态环境脆弱性评价数据库，包括基础地理数据库、资源环境数据库以及社会经济数据库三个子库。2、建立江河源区生态环境脆弱性评价指标体系，探讨和构建生态环境脆弱性评价模型，通过空间主成分分析和聚类分析等方法计算生态环境脆弱性指数。3、根据生态环境脆弱性指数制作江河源区的生态环境脆弱性分区分级图，并进行结果分析。分析2000年-2007年间江河源区生态环境脆弱性的变化趋势，并进一步探索变化的驱动力和机制。研究中一方面利用了RS技术大范围快速获取数据的特点，通过影像的解译和增强获取研究区域的各种植被覆盖信息，并利用多时相的影像检测区域土地覆被的动态变化，为研究区域提供准确而全面的信息；另一方面综合利用GIS的空间分析功能，对空间数据和属性数据进行采集、加工处理，分析研究对象的时空属性和动态变化，并直接编制各种脆弱分布图。研究建立的江河源区生态环境脆弱性评价指标体系包括DEM、坡度、坡向、年均温、降水量、土地覆被类型、NDVI、土壤侵蚀、人口、GDP、载畜密度等11个评价指标。利用空间主成分分析的方法计算得到了江河源区生态环境脆弱性指数，并通过聚类分析对脆弱性指数进行分类，包括微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱以及极重脆弱五个级别。结果表明，2000年，江河源区生态环境微度、轻度脆弱区域面积81 223 km~2，占源区总面积的43％；中度脆弱区域的面积比例分别为44 076 km~2和23．37％；重度、极重脆弱区域的面积和比例分别为63 326km~2和33％。其中，在长江源区，微度、轻度脆弱区域占47．8％，主要分布在西部和北部，重度、极重脆弱区域占25％，主要分布在东南部和东部，整个长江源区的脆弱程度由西向东依次递增；黄河源区的微度、轻度脆弱区域主要分布在西北部，面积只占33％，重度和极重脆弱区域覆盖了西部的南侧和整个黄河源区东部，面积达到48％。整体来看，黄河源区的生态环境脆弱程度高于长江源区。结合2007年数据进行变化检测，结果表明，江河源区生态环境脆弱性程度在91．13％的区域保持不变，3．5％的区域有不同程度的退化，但在5．36％的地区也得到改善。变化的主要类型是微度和极重脆弱区域增加，以及中度和重度脆弱区域减少。源区各县变化最大的依次为曲麻莱县、唐古拉山镇、治多县、玛多县和久治县。对检测结果进行驱动力分析表明江河源区生态环境脆弱性变化的主要原因是全球气候变化背景下的局部地区气温升高、降水量减少。同时人类的过度放牧、修建城镇和道路等活动也在一定程度上加重了生态环境的脆弱程度。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-02-04 |
| 源URL | [http://192.168.143.20:8080/handle/131551/4885]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_数字山地与遥感应用中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 计伟. RS和GIS支持下的长江黄河源区生态环境脆弱性评价[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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